Thiết kế Vector Baculovirus chứa Gen M1 của Virus H1N1, bước đầu tạo Vaccine thế hệ mới

Tóm tắt luận văn Vũ Thị Thanh Nhàn

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






VŨ THỊ THANH NHÀN







THIẾT KẾ VECTOR BACULOVIRUS CHỨA GEN M1 CỦA VIRUS
H1N1, BƢỚC ĐẦU TẠO VACCINE THẾ HỆ MỚI




LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2011

Tóm tắt luận văn Vũ Thị Thanh Nhàn

2


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



VŨ THỊ THANH NHÀN

THIẾT KẾ VECTOR BACULOVIRUS CHỨA GEN M1 CỦA VIRUS
H1N1, BƢỚC ĐẦU TẠO VACCINE THẾ HỆ MỚI

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60.42.30








LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS Đinh Duy Kháng




Hà Nội – Năm 2011

Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ 0
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về virus cúm 3

1.1.1. Đặc điểm hình thái, cấu trúc của virus cúm 3
1.1.2. Đặc điểm các phân đoạn gen của virus 4
1.1.3. Cơ chế xâm nhiễm và gây bệnh của virus cúm trong tế bào vật chủ 7
1.1.4 Các kháng nguyên quan trọng của virus cúm 8
1. 1.4.1 Hemagglutinin (HA) 8
1.1.4. 2 Neurominidase (NA) 10
1.1.4.3 Matrix protein ( M1) của virus cúm 11
1.1.5 Tình hình dịch bệnh H1N1 14
1.2 Vaccine phòng chống cúm 15
1.2.1 Đại cƣơng về vaccine 15
1.2.2. Tổng quan về VLPs 18
1.3 Hệ thống biểu hiện Baculovirus 21
Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 23
2.2. Vật liệu 23
2.2.1 Vector tách dòng 23
2.2.2. Vector biểu hiện trong tế bào côn trùng 24
2.2.3. Hóa chất và sinh phẩm 25
2.2.4. Trang thiết bị: 25
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu: 26
2.3.1. Tách chiết RNA tổng số 26
2.3.2 Kiểm tra RNA bằng quang phổ kế. 26
2.3.3 Tổng hợp cDNA 27
2.3.4. Nhân gen M1 của virus cúm A/H1N1 bằng PCR 28
2.3.5. Điện di trên gel agarose 29
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


2.3.6 Tách dòng gen 30
2.3.7. Biến nạp DNA plasmid vào tế bào E.coli 30

2.3.8. Tách chiết DNA plasmid từ vi khuẩn E.coli 31
2.3.9. Kiểm tra DNA plasmid bằng enzym giới hạn 32
2.3.10. Thu đoạn DNA từ gel agarose 33
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. Kết quả tách chiết RNA tổng số 34
3.2. Thiết kế hộp gen M1 của virus cúm A/H1N1. 34
3.3. Tách dòng hộp gen M1 vào vector pCR2.1 35
3.3.1. Gắn sản phẩm PCR chứa hộp gen M1 vào vector pCR2.1 36
3.3.2. Biến nạp vector tái tổ hợp vào tế bào E.coli chủng DH5α 36
3.3.3. Tách chiết DNA plasmid từ tế bào vi khuẩn E.coli 37
3.3.4. Chọn lọc vector tái tổ hợp bằng cắt với enzym giới hạn 38
3.4. Tinh sạch các plasmid tái tổ hợp 40
3.5. Kết quả xác đinh trình tự 41
3.6. Thiết kế vector biểu hiện baculovirus mang hộp gen M1 44
3.6.1. Thu nhận hộp gen M1 từ pCRM1 và chuẩn bị vector pBluBac4.5/V5-His-
TOPO 45
3.6.2. Thiết kế vector biểu hiện pBluBac4.5/V5-His-TOPO mang hộp gen M1 46
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO 49
PHỤ LỤC 53

BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
Tiếng việt
Amp
Ampicillin
APS
Amonium persulphate
Bp
Base pair

DNA
Deoxyribonucleic acid
dNTP
2’-deoxyribonucleoside 5’-triphosphate
E.coli
Escherichia coli
EDTA
Ethylen Diamin Tetraacetic Acid
Ka
Kanamycin
Kb
Kilo base
kDa, Da
Kilo Dalton, Dalton
LB
Lauria-betani medium
mRNA
Messeger RNA
OD
Optical density
PCR
Polymerase Chain Reaction
RNA
Ribonuclecic Acid
v/p
Vòng/phút
v/v
Thể tích/thể tích
w/v
Trọng lƣợng/thể tích

X-Gal
5-Bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D galactopyranosite
ĐẶT VẤN ĐỀ
Những thập niên về trƣớc, thế giới đã có một thời gian sống khá yên ổn với các
bệnh do các loại virus gây ra nhờ thành quả của các vaccine, thuốc kháng sinh. Nhƣng
từ những năm 1970 đã có các nghiên cứu cảnh báo sự xuất hiện của các vi và siêu vi
trùng có thể gây đại dịch do khả năng kháng vaccine và thuốc. Sau đó, từ các năm
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


1
1980 đến nay thì cộng đồng y tế thế giới đã phải đƣơng đầu với nhiều dịch bệnh xảy ra
nhƣ dịch AIDS và tiếp theo là các dịch bệnh khác kể cả SARS, cúm gà H5N1, cúm lợn
H1N1, dịch bò điên, Ebola v.v. Theo dự đoán các bệnh dịch sẽ còn tiếp tục phát triển
do hậu quả từ việc thay đổi khí hậu và môi trƣờng trên thế giới.
Bệnh cúm A/ H1N1 là bệnh nhiễm trùng đƣờng hô hấp cấp tính do virus cúm
A/H1N1 thuộc họ Othomyxoviridae gây ra, xuất phát từ Mêxico, Hoa Kỳ, và một số
quốc gia khác. Ban đầu chỉ thấy nhiễm trên lợn nhƣng sau đó phát hiện loại virus này
còn nhiễm trên nhiều đối tƣợng động vật khác. Virus đƣợc phân chia thành nhiều phân
type khác nhau dựa trên kháng nguyên HA và NA có trên bề mặt của hạt virus. Nhóm
virus cúm A có 17 loại kháng nguyên HA (từ H1 đến H17) và 9 loại kháng nguyên NA
(từ N1 đến N9) [25] . Sự tái tổ hợp giữa hai loại kháng nguyên này sẽ tạo ra nhiều phân
type cúm khác nhau về độc tính và khả năng gây bệnh. Mặt khác, virus cúm A dễ dàng
đột biến trong gen/ hệ gen (đặc biệt ở gen mã hóa NA và HA) hoặc trao đổi các gen
kháng nguyên với nhau trong quá trình xâm nhiễm, tồn tại và lây truyền giữa các loài
vật chủ để tạo biến thể mới [30].
Các vaccine truyền thống tuy đã mang lại những kết quả hữu ích cho việc ngăn
ngừa và chống dịch bệnh, tuy nhiên, việc sử dụng thuốc và cơ chế hoạt động biến đổi
của virus A/H1N1 trong tế bào vật chủ đã gây ra những hạn chế về tính hiệu quả của
vaccine. Ngoài ra chi phí cho sản xuất vaccine khá cao và thời gian tƣơng đối dài. Do

vậy vấn đề cấp thiết là cần phải phát triển các công nghệ hiện đại để nhanh chóng tạo
ra vaccine thế hệ mới nhằm đối phó với những hiểm họa cho cộng đồng trong tƣơng
lai. VLPs (Virus like particles) vaccine là một trong những hƣớng đi mới trong công
nghệ sản xuất vaccine thế hệ mới có nhiều tính ƣu việt so với vaccine thế hệ trƣớc đây.
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


2
Từ những yêu cầu cấp thiết từ thực tế, chúng tôi thực hiện đề tài : “Thiết kế
vector baculovirus chứa gen M1 của virus H1N1, bước đầu tạo vaccine thế hệ mới”.
Đề tài đƣợc thực hiện tại phòng Vi sinh vật học Phân tử, Viện Công nghệ sinh
học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.








Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


3
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về virus cúm
1.1.1. Đặc điểm hình thái, cấu trúc của virus cúm
Bệnh cúm là bệnh của loài chim và động vật có vú do siêu vi trùng dạng RNA
thuộc họ Orthomyxoviridae gây ra. Họ Orthomyxoviridae đã đƣợc phát hiện, bao gồm

4 nhóm virus: nhóm virus cúm A, cúm B, cúm C và nhóm Thogotovirus. Các nhóm
virus khác nhau bởi kháng nguyên bề mặt capsid: ở virus cúm A và B là
Hemagglutinin, ở virus cúm C là Hemagglutinin Esterase Fusion, và ở Thogotovirus là
Glycoprotein.
Virus cúm A có cấu tạo hình cầu hoặc hình khối đa diện, đôi khi cũng có dạng
hình sợi, đƣờng kính 80 – 120 nm, khối lƣợng phân tử khoảng 250 triệu Da (Hình 1.1
A). Kết quả phân tích thành phần hóa học cho thấy một hạt virus có chứa khoảng 0,8 -
1,1% RNA; 70 – 75% protein; 20 – 24% lipid và 5 – 8% carbonhydrate [25]. Hệ gen
virus cúm A là RNA sợi đơn âm (-) ssRNA, bao gồm 8 phân đoạn gen riêng biệt, mã
hóa cho 11 protein khác nhau của virus gồm: HA, NA, M (M1 và M2), NP, NS (NS1
và NS2), PA, PB1, PB1 - F2 và PB2 [7]. Mỗi phân đoạn RNA của virus cúm A có cấu
trúc bậc 2, xoắn α đối xứng, dài 50 – 100 nm, đƣờng kính 9 – 10 nm, đƣợc bao bọc bởi
nucleoprotein có bản chất là lipoprotein, tạo thành cấu trúc ribonucleoprotein (RNP)
(Hình 1.1 B). Mỗi RNP kết hợp với 3 protein enzym polymerase chịu trách nhiệm
trong quá trình phiên mã và sao chép RNA của virus. Các phân đoạn của hệ gen virus
cúm A nối với nhau bằng các cầu nối peptide tạo dạng vòm tại giới hạn cuối của mỗi
phân đoạn và tạo thành một sợi RNA duy nhất có tổng độ dài từ 10kb – 15 kb (tuỳ theo
từng chủng virus cúm A), chứa khoảng 13,5 kb thông tin di truyền và có cấu trúc xoắn
α bên trong vỏ virus [25].
Bao bọc hạt virus là một lớp vỏ lipid kép có nguồn gốc từ màng tế bào nhiễm
đƣợc gắn protein màng của virus, đóng vai trò bảo vệ vật chất di truyền RNA của
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


4
virus. Bề mặt ngoài của vỏ đƣợc bao phủ bởi các glycoprotein phân bố dày đặc. Mỗi
glycoprotein có kích thƣớc dài khoảng 10 – 14 nm, đƣờng kính 4 – 6 nm. Virus cúm có
hai loại protein kháng nguyên đóng vai trò quan trọng trong quá trình xâm nhiễm của
virus là haemagglutinin (HA) và neuraminidase (NA). Các phân tử HA và NA phân bố
không đồng đều (cứ 4 – 5 phân tử HA thì có 1 phân tử NA) [25]. Ngoài ra trên bề mặt

vỏ còn có protein M2 nằm xuyên qua màng lipit kép và hoạt động nhƣ kênh vận
chuyển ion. Xen giữa hạt virus và vỏ là lớp protein nền M1 (matrix).


A

B
Hình 1.1: Virus cúm A/H1N1 chụp bằng kính hiển vi (A) và hình ảnh mô phỏng cấu
trúc ribonucleoprotein (B).
Virus cúm A/H1N1 tƣơng đối nhạy cảm với các tác nhân vật lí và hóa học.
Nguyên nhân vì lớp vỏ ngoài có bản chất là lớp lipid kép nên dễ bị phá hủy bởi các
dung môi hòa tan lipid, chất tẩy rửa và các chất sát trùng. Các hạt virus tồn tại thích
hợp trong khoảng pH từ 6,5 đến 7,9. Virus cúm A dễ dàng bị tiêu diệt hoàn toàn ở 100
o
C và ở 60
o
C trong 30 phút, bị bất hoạt ở 0
o
C trong 30 ngày, chỉ tồn tại trong cơ thể
ngƣời trong 7 – 8 ngày.
1.1.2. Đặc điểm các phân đoạn gen của virus
Virus cúm có hệ gen là RNA sợi đơn âm gồm 8 phân đoạn gen riêng biệt mang
tên từ 1 – 8 theo thứ tự giảm dần của kích thƣớc phân tử, mã hóa tổng hợp cho 11
protein (Hình 1.2). Trong hệ gen các phân đoạn 1; 2; 3; 5; 7; 8 có độ dài tƣơng đối ổn
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


5
định và có tính bảo thủ cao. Hai phân đoạn 4 và 6 mã hóa cho các protein bề mặt của
virus (HA và NA) có độ dài không ổn định và đặc trƣng theo từng chủng virus [7].

Hình 1.2: Mô hình cấu trúc virus cúm A/H1N1.
 Phân đoạn 1 có kích thƣớc 2431 bp, mã hóa tổng hợp protein enzym PB2.
Enzym này có khối lƣợng phân tử khoảng 84 kDa, là tiểu đơn vị thành phần trong phức
hợp enzym polymerase chịu trách nhiệm khởi đầu phiên mã RNA của virus. Tính thích
nghi nhiệt độ cơ thể loài vật chủ có liên quan đến vị trí amino axít 627 ở protein PB2.
 Phân đoạn 2 có kích thƣớc 2431 bp, mã hóa tổng hợp enzym PB1. PB1 có
khối lƣợng phân tử khoảng 87 kDa, là tiểu đơn vị xúc tác của phức hợp enzym
polymerase chịu trách nhiệm gắn mũ RNA trong quá trình tổng hợp RNA virus [5].
Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện thêm một protein PB1 - F2 đƣợc mã hóa bởi
một khung đọc mở khác của phân đoạn 2 [24].
 Phân đoạn 3 có kích thƣớc 2233 bp, mã hóa tổng hợp protein enzym PA. PA
có khối lƣợng phân tử khoảng 83 kDa, là một tiểu đơn vị của enzym polymerase chịu
trách nhiệm kéo dài sự phiên mã RNA trong quá trình tổng hợp RNA của virus. Phân
đoạn gen này có tính bảo tồn cao.
 Phân đoạn 4 chịu trách nhiệm mã hóa tổng hợp protein HA - kháng nguyên bề
mặt virus cúm. Phân đoạn này gồm hai tiểu phần là HA1 và HA2

có độ dài thay đổi tuỳ
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


6
theo từng chủng virus cúm A, ở A/H1N1 là 1778 bp. Protein HA có khối lƣợng phân tử
khoảng 63 kDa, đóng vai trò quan trọng trong quá trình xâm nhiễm của virus và có khả
năng gây ngƣng kết hồng cầu. Vùng nối giữa HA
1
và HA
2
là một số amino axít mang

tính kiềm đƣợc mã hóa bởi một chuỗi oligonucleotide. Vùng này chứa vị trí nhận biết
và cắt đặc hiệu của một số enzym protease của vật chủ và là vùng quyết định độc lực
của virus [11].
 Phân đoạn 5 có kích thƣớc khoảng 1556 bp, mã hóa tổng hợp nucleoprotein
(NP). Protein NP là thành phần của phức hệ phiên mã chịu trách nhiệm vận chuyển
RNA giữa nhân và bào tƣơng tế bào chủ, có khối lƣợng phân tử khoảng 56 kDa, tồn tại
trong các hạt virus ở dạng kết hợp với mỗi phân đoạn RNA trong hệ gen virus tạo cấu
trúc nucleocapsid đối xứng xoắn bền vững.
 Phân đoạn 6 mã hóa tổng hợp protein NA - kháng nguyên bề mặt capsid của
virus. Chiều dài phân đoạn gen này thay đổi theo từng chủng virus cúm A (ở cúm
A/H6N2 là 1413 bp, ở cúm A/H5N1 thay đổi khoảng từ 1350 – 1410 bp). Cùng với
kháng nguyên HA, NA đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự lây nhiễm của
virus trong tế bào vật chủ, giúp quá trình nhân lên của virus diễn ra nhanh hơn và giải
phóng hạt virus ra khỏi tế bào bị nhiễm [31].
 Phân đoạn 7 có kích thƣớc khoảng 1027 bp, mã hóa cho protein M của virus
gồm hai tiểu phần là M1 và M2 đƣợc dịch mã từ những khung đọc mở khác nhau của
cùng một phân đoạn RNA. Protein M1 là protein nền, thành phần chính của virus có
chức năng bao bọc RNA tạo nên phức hợp RNP và tham gia vào quá trình nảy chồi của
virus [25]. Protein M2 là chuỗi polypeptide có khối lƣợng phân tử là 11 kDa. Đây là
protein xuyên màng cần thiết cho quá trình lây nhiễm của virus và chịu trách nhiệm cởi
áo virus trong quá trình xâm nhiễm trên vật chủ.
 Phân đoạn 8 mã hóa tổng hợp protein không cấu trúc. Phân đoạn này có độ dài
ổn định nhất trong hệ gen của virus cúm A, kích thƣớc khoảng 890 bp, mã hóa tổng
hợp hai protein là NS1 và NS2 có vai trò bảo vệ hệ gen của virus. Protein NS1 có khối
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


7
lƣợng phân tử theo tính toán là 27 kDa, chịu trách nhiệm vận chuyển RNA thông tin
của virus từ nhân ra bào tƣơng tế bào nhiễm và tác động lên các RNA vận chuyển cũng

nhƣ các quá trình cắt và dịch mã của tế bào chủ, ức chế sự cắt dán tiền RNA thông tin.
Ngoài ra, NS1 có thể ức chế đáp ứng interferon trong các tế bào nhiễm virus, làm cho
sự sinh sản virus không bị cản trở. NS2 là protein đƣợc dịch mã từ hai đoạn gen, có
khối lƣợng phân tử khoảng 14 kDa, đóng vai trò vận chuyển các RNP của virus ra khỏi
nhân tế bào nhiễm để lắp ráp với capsid tạo nên hạt virus mới.
1.1.3. Cơ chế xâm nhiễm và gây bệnh của virus cúm trong tế bào vật chủ
Virus cúm A/H1N1 thuộc dạng kí sinh nội bào bắt buộc. Quá trình xâm nhiễm và
nhân lên của virus xảy ra chủ yếu ở các tế bào biểu mô đƣờng hô hấp, đƣờng tiêu hóa
của cơ thể nhiễm, bắt đầu bằng sự kết hợp của HA và thụ thể thích ứng trên bề mặt các
tế bào. Màng tế bào bị uốn dần vào trong, bao quanh hạt virus, đƣa virus vào trong tế
bào và tách ra tạo thành các khoang ẩm bào (endosome). pH trong các endosome giảm
dần do tế bào tích cực bơm ion H
+
vào môi trƣờng thủy phân các chất. Hoạt tính của
kênh ion M2 đƣợc gia tăng để cho các ion tràn vào bên trong vi hạt, dẫn đến pH thấp.
Do kết quả này, cầu nối HA - M1 bị nhiễu loạn, vi hạt mở ra và HA hòa với lớp màng
trong của màng nội bào. Các ribonucleoprotein đƣợc phóng thích vào trong bào tƣơng
và đƣợc vận chuyển tới hân tế bào. Tại đây phức hợp bị phá vỡ và sự tổng hợp RNA
virus bắt đầu. Quá trình cởi vỏ bọc hoàn tất chỉ trong vòng 20 – 30 phút kể từ khi virus
gắn vào tế bào [31], (Hình 1.3).







Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn

8





Hình 1.3: Chu trình xâm nhiễm và sao chép của virus cúm trong tế bào vật chủ

Trong nhân tế bào, virus lợi dụng bộ máy tổng hợp của tế bào vật chủ để tổng
hợp nên RNA thông tin (mRNA) từ RNA hệ gen virus. Các sợi mRNA đƣợc vận
chuyển ra bào tƣơng tham gia vào quá trình tổng hợp các protein virus. Các protein
mới đƣợc tổng hợp đƣợc đƣa trở lại nhân tế bào tham gia vào quá trình tổng hợp các
sợi RNA dƣơng từ khuôn là sợi âm của hệ gen virus.
Từ các sợi dƣơng này chúng tổng hợp nên RNA hệ gen của virus mới nhờ
RNA-polymerase. Các sợi này không đƣợc Adenine hóa (gắn thêm các Adenine - gắn
mũ) ở đầu 5’- và 3’-, chúng kết hợp với nucleoprotein tạo thành phức hợp
ribonucleoprotein hoàn chỉnh và đƣợc vận chuyển ra bào tƣơng tế bào [30]. Các phân
tử NA và HA của virus sau khi tổng hợp đƣợc vận chuyển gắn lên mặt ngoài của màng
tế bào nhiễm nhờ bộ máy Golgi. Khi đạt đủ nồng độ tại màng bào tƣơng, các RNP và
M1 kết tụ lại thành những vi hạt của virus. Nhờ hoạt tính của neuraminidase các hạt
virus này đƣợc phóng thích ra khỏi tế bào và lại tiếp tục xâm nhiễm vào tế bào khác
theo chu trình tƣơng tự [20].
1.1.4 Các kháng nguyên quan trọng của virus cúm
1. 1.4.1 Hemagglutinin (HA)
HA là kháng nguyên bề mặt chủ yếu của virus cúm và là đích để kháng thể
trung hòa. Nó đóng vai trò gắn virus vào thụ thể tế bào vật chủ, hòa tan màng tế bào,
giải phóng RNA hệ gen để thực hiện quá trình nhân lên trong tế bào cảm nhiễm. Có tới
400 phân tử HA trên bề mặt capsid của virus. Mỗi phân tử có dạng hình trụ, dài khoảng

Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn

9
130 A
o
, cấu tạo gồm ba đơn phân. Mỗi đơn phân đƣợc tạo thành dƣới hai đơn vị HA1
và HA2 liên kết với nhau bởi các cầu nối disulfide. Tiểu phần HA2 có dạng sợi, đóng
vai trò gắn kháng nguyên vào màng virus. Phần đầu tự do hình chỏm cầu đƣợc tạo bởi
tiểu đơn vị HA1. Tiểu phần này có chứa những thụ thể đặc hiệu, đóng vai trò gắn virus
vào màng tế bào chủ trong quá trình xâm nhiễm [11]. Đoạn polypeptide liên kết giữa
hai tiểu phần HA1 và HA2 là trình tự nhận biết của một số protease trong tế bào vật
chủ. Đối với chủng virus thể độc lực cao (Highly Pathogenic Avian Influenza, HPAI),
vị trí liên kết hai tiểu phần HA thƣờng là một chuỗi amino acid kiềm, dễ dàng bị cắt
bởi các protease thông thƣờng có mặt trong nhiều loại mô tế bào và các cơ quan khác
nhau trong cơ thể. Do đó, virus có thể nhân lên trong toàn bộ cơ thể, gây nguy hiểm tới
tính mạng vật chủ.

Hình 2.3: Mô hình cấu trúc phân tử HA
Các nhà khoa học đã phát hiện 17 loại HA gây bệnh ở gia cầm và vật nuôi,
nhƣng chỉ có 3 loại là có khả năng gây bệnh ở ngƣời (H1, H2 và H3). Sự phù hợp cấu
hình không gian giữa thụ thể chứa axít sialic của tế bào đích với vị trí gắn thụ thể này
trên phân tử HA của virus cúm quyết định sự xâm nhiễm dễ dàng của virus đối với các
loài vật chủ khác nhau. Ở hầu hết các loại virus cúm lƣu hành trong tự nhiên, vị trí
amino axít 226 và 228 của tiểu phần HA1 quyết định khả năng liên kết của protein HA
với thụ thể đặc hiệu trên màng tế bào chủ. Sự thay đổi các amino axít trên làm thay đổi
thụ thể đặc trƣng của virus, giúp virus vƣợt qua rào cản loài và thích ứng với một loại
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


10

vật chủ mới. Protein HA của virus cúm gia cầm chứa gốc Gln 226 và Gly 228 hình
thành nên một dạng hốc hẹp phù hợp để gắn thụ thể axít sialic dạng α2,3. Trong khi
đó, chủng virus gây bệnh ở ngƣời chứa Leu 226 và Ser 228 hình thành nên một dạng
hốc rộng để thích hợp với axít sialic dạng α2,6. Do đó, đột biến điểm trên HA có thể
chuyển đổi đặc tính gắn thích hợp sang axít sialic dạng α2,6. Đây chính là điều kiện
cần để chúng tiến hóa thành một chủng có khả năng gây nên dịch cúm ở ngƣời [32].
1.1.4. 2 Neurominidase (NA)
Protein neurominidase còn gọi là sialidase là một protein có bản chất là
glycoprotein đƣợc gắn trên bề mặt capsid của virus cúm A, mang tính kháng nguyên
đặc trƣng theo từng phân type NA. Có khoảng 100 phân tử NA xen giữa các phân tử
HA trên bề mặt capsid hạt virus. Phân tử NA có dạng nút lồi hình nấm, đầu tự do (chứa
vùng hoạt động) gồm 4 tiểu phần dƣới đơn vị giống nhƣ hình cầu nằm trên cùng một
mặt phẳng, và phần kị nƣớc gắn vào vỏ capsid. Protein NA có vai trò là một enzym cắt
đứt liên kết giữa gốc sialic acid của màng tế bào nhiễm với phân tử cacbonhydrate của
protein HA, giải phóng hạt virus ra khỏi màng tế bào vật chủ, đẩy nhanh sự lây nhiễm
của virus trong cơ thể vật chủ, và ngăn cản sự tập hợp của các hạt virus mới trên màng
tế bào. Mặt khác, NA tham gia vào phân cắt liên kết này trong giai đoạn “hòa màng”,
đẩy nhanh quá trình cởi áo “uncoating” giải phóng hệ gen của virus vào trong bào
tƣơng tế bào, giúp cho quá trình nhân lên của virus diễn ra nhanh hơn. Ngoài ra, NA
còn phân cắt các liên kết glycoside, giải phóng neuraminic acid làm tan loãng màng
nhầy bề mặt biểu mô đƣờng hô hấp, tạo điều kiện cho virus nhanh chóng tiếp cận tế
bào biểu mô và thoát khỏi các chất ức chế không đặc hiệu. Cùng với vai trò của kháng
nguyên HA, cả 3 khâu tác động trên của NA đều tham gia làm gia tăng độc lực gây
bệnh của virus cúm A ở cơ thể vật chủ. Do đó, NA là đích tác động của các thuốc, hóa
dƣợc ức chế virus không đặc hiệu hiện nay, đặc biệt là Oseltamivir (biệt dƣợc là
Tamiflu) phong tỏa enzym này, ngăn cản sự giải phóng hạt virus mới khỏi các tế bào
đích, bảo vệ cơ. Bên cạnh đó, NA còn là một kháng nguyên bề mặt của virus, tham gia
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn

11
kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể chủ, sinh ra kháng thể đặc hiệu với kháng
nguyên NA của các chủng virus đƣơng nhiễm có tác dụng phong tỏa protein NA. Nhƣ
vậy, kháng nguyên NA cùng với kháng nguyên HA của virus là các đích chủ yếu của
cơ chế bảo hộ miễn dịch của cơ thể với virus cúm A, và là cơ sở điều chế các vaccine
phòng cúm hiện nay cho ngƣời và gia cầm, nhằm ngăn chặn dịch cúm ở gia cầm và hạn
chế lây truyền sang ngƣời.
Men neuraminidase có dạng nút lồi hình nấm trên bề mặt virus. Nó có một đầu
gồm 4 tiểu đơn vị hình dạng gần hình cầu trên cùng mặt phẳng, và một vùng kị nƣớc
gắn vào bên trong màng virus. Đây là gen mã hóa tổng hợp protein NA, kháng nguyên
bề mặt capsid của virus, có khối lƣợng phân tử khoảng 50.10
3
Dal. Các nghiên cứu
phân tử gen NA của virus cúm cho thấy phần đầu 5’- của gen này (hay phần tận cùng
N của polypeptide NA) có tính biến đổi cao và phức tạp giữa các chủng virus cúm A,
sự thay đổi này liên quan đến quá trình thích ứng và gây bệnh của virus cúm trên nhiều
đối tƣợng vật chủ khác nhau. Đặc trƣng biến đổi của gen NA trong virus cúm A là hiện
tƣợng đột biến trƣợt-xóa một đoạn gen là 57 nucleotide, rồi sau đó là 60 nucleotide,
làm cho độ dài vốn có trƣớc đây của NA(N1) là 1410 bp còn 1350 bp.
1.1.4.3 Matrix protein ( M1) của virus cúm






Hình 2.4 Cấu trúc siêu hiển vi của M1 (A) và cấu trúc không gian 3 chiều của M1 (B)
M1 là một loại protein nền bao quanh vRNP, liên kết vRNP với vỏ virus và
kênh ion ( Hiện nay đã biết đƣợc trình tự acidamine từ 91 đến 116 và từ 165 đến 252
thực hiện chức năng này). M1 có trọng lƣợng khoảng 27.8 kDal. Đơn phân của M1 là

A

B
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


12
các cấu trúc hình que dài khoảng 60A
0
Các nghiên cứu về protein M1 đã chỉ rằng M1
chứa hai cấu trúc cơ bản là α – Helicase ( đƣợc đánh dấu từ H1 đến H9) và cấu trúc
cặp tóc – loop ( đƣợc đánh dấu từ L1 đến L8). Theo tính chất hóa sinh M1 đƣợc phân
chia thành hai vùng acidamine tạo cấu trúc hình cầu. Vùng thứ nhất từ acidamine số 1
đến 164 và vùng thứ hai từ acidamine 165 đến 252. Hai vùng này đƣợc nối với nhau
bởi vùng nhạy cảm với protease, do vậy trong quá trình tinh sạch và biểu hiện nếu có
mặt của protease nó thƣờng bị loại bỏ [16].
Protein M1 không chỉ là thành phần cấu trúc của virion, mà nó còn thực hiện rất
nhiều chức năng trong chu trình sống của virus, đó là:
 Tƣơng tác với vRNP và NS2 và vận chuyển vRNP ra vào nhân, M1 là
yếu tố điều chỉnh quá trình xuất nhập này. Sau khi virus đi vào endoxom dƣới tác dụng
của pH thấp do sự vận chuyển của ion H
+
qua kênh ion M2 của virus và phức hợp M1 -
vRNP bị phân tách hoàn toàn cho phép vRNP đi vào nhân. Ngƣợc lại, khi các vRNP
mới đƣợc tạo thành trong nhân thì M1 và NS2 sẽ đi vào nhân và kết hợp với vRNP
cùng đƣợc vận chuyển ra khỏi nhân. Sự tƣơng tác của M1 với vRNP đã đƣợc nghiên
cứu khá rõ. Hai vùng trong M1 bám vào RNA đƣợc xác định ở hai vùng độc lập: ngón
tay kẽm (a zinc finger motif, ở vị trí axit amin 148 tới 162) và một chuỗi axit amin
KKLKR (ở vị trí axit amin 101 tới 105).

 Điều hòa sao chép vRNP; vRNP chỉ đƣợc sao chép khi tách khỏi M1.
 Tƣơng tác với protein vỏ của virus HA, NA, M2 trong quá trình nảy chồi.
 Huy động các thành phần của virus với vị trí lắp ráp và khởi đầu nảy
chồi.
 M1 là yếu tố trung tâm trong việc lắp ráp các thành phần của virus phân
tử M1 liên kết với vRNP, màng tế bào qua các đuôi hƣớng tế bào chất của cả hai
glicoprotein là HA, NA, một số phân tử M1 khác thì tạo thành một lớp dƣới vỏ bọc của
virus. Liên kết của M1 với màng dựa vào sự tổ hợp của cả hai tƣơng tác tĩnh điện và kỵ
nƣớc cũng nhƣ sự tƣơng tác của protein đặc hiệu với protein vỏ.
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


13
 Huy động các thành phần của tế bào chủ cho việc hoàn thiện nảy chồi và
sự giải phóng virus.
 Tỷ lệ M1/NP của phân tử virus ảnh hƣớng đến hình thái của virion và sự
lan truyền của virus khi đƣợc giải phóng.

Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


14



Hình 2.5 Ảnh hiển vi điện tử chụp các thể virus cúm A đang tiến hành nảy chồi và vai
trò của các yếu tố tham gia trong quá trình nảy chồi.
(nguồn: www.ncbi.nlm.nih.gov)
1.1.5 Tình hình dịch bệnh H1N1
Chủng virus cúm A/H1N1/09 đƣợc phát hiện lần đầu tiên trên thế giới ở Mêxico
vào tháng 3/2009, đến tháng 4/2009 bệnh lây nhanh thành dịch sang các bang Texas,
California, rồi lan sang nhiều nơi tại Mỹ và các nƣớc Bắc bán cầu. Trƣớc tình hình cúm

diễn biến ngày 25/4/2009 tổ chức y tế thế giới (WHO) chỉ đƣa cảnh báo dịch lây lan
cấp độ 3 (chƣa lây ngƣời sang ngƣời), nhƣng sau 5 ngày sau nâng lên cấp 4 (đã xuất
hiện cúm lây từ ngƣời sang ngƣời), sau 6 tuần sau nâng lên cấp 6 cấp đại dịch ( lây lan
rộng khắp cộng đồng). Theo thông báo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ngày
06/8/2010, toàn thế giới đã ghi nhận 214 quốc gia và vùng lãnh thổ có xét nghiệm
dƣơng tính với virus cúm A(H1N1), trong đó 18.449 trƣờng hợp tử vong rải rác tại các
khu vực nhƣ Trung Mỹ, Nam châu Á, Ấn Độ, Nepal và Bhutan.
Ngày 10/8/2010, sau 14 tháng tuyên bố đại dịch cúm A(H1N1) trên toàn cầu tổ
chức Y tế Thế giới đã đƣa ra Thông báo: Thế giới không còn trong giai đoạn đại dịch
cúm (giai đoạn 6) mà đã chuyển sang giai đoạn sau đại dịch ( theo
).
Tại Việt Nam trƣờng hợp nhiễm cúm A/ H1N1 đầu tiên là một du học sinh từ
Mỹ. Sau 03 tháng từ khi dịch lây ra cộng đồng đã có tới 7156 trƣờng hợp nhiễm bệnh
trong đó có 09 ca tử vong. Nguyên nhân do biến chứng phổi nặng dẫn đến suy hô hấp
cấp rồi suy đa tạng. Theo ghi nhận của các nƣớc một khi dịch bệnh bùng phát tốc độ
lan truyền sẽ tăng theo cấp số nhân, nguy cơ mắc bệnh và tử vong sẽ tiến dần tới đỉnh
cao. Ngày 22/01/2011 đã xuất hiện ca tử vong đầu tiên do cúm H1N1 trong năm 2011
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


15
( theo www.soyte.hanoi.gov.vn). Tình hình hiện tại của H1N1 bắt đầu đáng lo ngại
thông tin trên cho thấy cúm A/H1N1 vẫn đang tiềm tàng nguy cơ bùng phát cao
khuyến cáo mọi ngƣời cần thực hiện tốt công tác phòng chống dịch để hạn chế sự tái
bùng phát của dịch cúm A/H1N1. Trƣớc tình hình cúm hiện nay cho thấy việc tạo ra
vaccine tối ƣu hóa trong việc phòng chống cúm đặc biệt là cúm H1N1 là vấn đề cấp
thiết.


1.2 Vaccine phòng chống cúm

1.2.1 Đại cƣơng về vaccine
Mỗi khi dịch cúm bùng phát, các quốc gia thƣờng có những biện pháp kiểm soát
vệ sinh nhƣ đeo khẩu trang, rửa tay bằng xà phòng đặc biệt là sau khi ho, hắt hơi vì
virus cúm A/H1N1 có sức đề kháng yếu, dễ bị bất hoạt bởi bức xạ mặt trời, tia cực tím
và các chất tẩy rửa thông thƣờng (xà phòng, chất tẩy natri hypochlorite 0,05%, cồn
Ethanol 70
0
…). Đồng thời tiến hành tiêu hủy gia súc bị nhiễm bệnh hoặc nghi là bị
nhiễm tại khu vực có dịch. Tuy nhiên, việc làm này là chƣa đủ để ngăn chặn sự lây lan
của dịch bệnh, đặc biệt là những khu đông dân cƣ và có mật độ động vật nuôi cao vì
virus cúm A/H1N1 có thể tồn tại hàng giờ ở ngoại cảnh, đặc biệt khi thời tiết lạnh.
Ngoài ra bệnh còn gây ảnh hƣởng nặng nề tới nền kinh tế mỗi quốc gia và đặc biệt là
ngƣời nông dân, môi trƣờng sinh thái bị ô nhiễm ảnh hƣởng tới sức khỏe con ngƣời.
Trên thực tế, thế giới đã sử dụng phổ biến một số loại thuốc dùng trong điều trị cúm A,
cơ chế hoạt động của thuốc dựa trên chu trình hoạt động của virus cúm. Cụ thể là:
Amantadine và Rimantadine: Đây là hai loại thuốc cản trở sự hoạt động của
kênh ion M2. Dẫn tới ức chế quá trình cởi bỏ lớp vở ngoài của virus. vRNP không
đƣợc đƣa vào nhân cài xen vào gemone của tế bào chủ. Ở nồng độ nhỏ Amantadine
gây hiệu quả cao với virus cúm A song kém hiệu quả với virus cúm B và C ( do sự
khác biệt về kênh ion). Amantadine còn hoạt động nhƣ một bazo yếu, trung hòa H
+

trong endosome và bộ máy golgi. Trong hai loại thuốc này thì Rimantadine đƣợc sử
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


16
dụng phổ biến hơn vì gây ít tác dụng phụ. Tuy nhiên thực tế chúng đều gây tác đông
phụ tới hệ thần kinh đồng thời cũng xuất hiện những chủng cúm kháng thuốc. Sự
kháng thuốc này chủ yếu liên quan tới các đột biến xảy ra trong trình tự nucleotid mã

hóa cho kênh M2.
Leptomycine B: Cơ chế của loại thuốc này là ngăn cản sự vận chuyển vRNP ra
khỏi nhân tế bào.
Zanamivir ( Relenza) và Tamiflu (Oseltmavir): hai loại này có cấu hình không
gian tƣơng tự nhƣ NA. Do vậy chúng ngăn cản sự liên kết của NA với các thụ thể
sialic acid, cản trở quá trình giải phóng virus, ức chế sự lan nhiễm virus.
Việc tiêm phòng đƣợc xem là lựa chọn đầu tiên để chống lại sự xâm nhiễm và
lây lan của dịch cúm. Trên thế giới có nhiều quốc gia tham gia vào việc nghiên cứu sản
xuất vaccine phòng cúm , chủ yếu tập trung ở những nƣớc phát triển nhƣ: Mỹ, Pháp,
Đức, Hà Lan, …. Với mỗi loại vaccine, yêu cầu cơ bản là phải có tính miễn dịch bảo
hộ, tính kháng nguyên, tính đặc hiệu và tính không độc. Việt Nam đang trong giai đoạn
tập duyệt sản xuất vaccine để phòng cúm H1N1. Các vắc-xin ngừa bệnh cúm mùa
trƣớc đây không có hiệu quả đối với cúm A /H1N1 mới. Các vaccine phòng bệnh hiện
nay dựa trên cơ sở hai loại chính: vaccine truyền thống và vaccine thế hệ mới.
 Vaccine truyền thống:
- Vaccine bất hoạt:
Vaccine này đƣợc tạo ra từ các chủng virus ngoài tự nhiên, đã bị làm bất hoạt
bằng các tác nhân lý hóa khác nhau và không còn khả năng nhân lên trong vật chủ [5].
Hiện nay, phƣơng pháp tạo vaccine này đƣợc sử dụng phổ biến nhất là nuôi virus trong
trứng rồi làm bất hoạt bằng các tác nhân vật lý nhƣ: nhiệt độ, sóng siêu âm, tia tử
ngoại, hay các tác nhân hóa học nhƣ: các loại thuốc nhuộm, axít, formol. Loại vaccine
này có ƣu điểm dễ sản xuất và bảo quản, giá thành rẻ, độ an toàn cao. Tuy nhiên,
nhƣợc điểm lớn của loại vaccine này là gây đáp ứng miễn dịch ngắn hạn, cần tiêm nhắc
lại nhiều lần, khả năng sinh đáp ứng miễn dịch chậm, lƣợng vaccine tiêm mỗi lần nhiều
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


17
và hiệu quả không cao.
- Vaccine giảm độc lực:

Là loại vaccine đã đƣợc làm nhƣợc độc hoặc vô độc nhƣng vẫn bảo toàn tính
kháng nguyên. Thƣờng vaccine đƣợc tạo từ các loại virus đã bị làm mất các gen quy
định tính độc, do đó không còn khả năng gây bệnh nhƣng vẫn còn khả năng gây đáp
ứng miễn dịch. Vaccine này có khả năng sinh đáp ứng miễn dịch nhanh chóng và tốt
hơn vaccine bất hoạt, tác dụng bảo vệ phòng bệnh hiệu quả, không phải tiêm nhắc
nhiều lần. Theo một số nghiên cứu, loại vaccine này có khả năng bảo vệ chéo giữa các
chủng virus cúm A khác nhau. Tuy nhiên, mức độ an toàn của loại vaccine này thấp
hơn so với vaccine bất hoạt do có khả năng biến đổi thành kiểu hoang dại và gây bệnh
ở vật chủ.
 Vaccine thế hệ mới:
Vaccine tái tổ hợp:
Các gen mã hóa cho kháng nguyên virus có khả năng sinh đáp ứng miễn dịch
bảo hộ đƣợc đƣa vào các hệ biểu hiện khác nhau nhƣ: vi khuẩn, nấm men, tế bào động
vật hay virus để tổng hợp. Các kháng nguyên sau khi tổng hợp ra có thể đƣợc sử dụng
làm vaccine. Vaccine TrovacAIV - H5 của hãng Merial (Pháp), đƣợc tạo ra từ gen H5
của chủng A/Turkey/IrelDNA/83 (H5N2) là một ví dụ về loại vaccine tái tổ hợp. Loại
vaccine này đƣợc sử dụng đƣợc cho gia cầm lúc 1 ngày tuổi và có khả năng bảo vệ
trong hơn 20 tuần, hiện đƣợc sử dụng rất rỗng rãi. Tại Việt Nam, vaccine TrovacAIV-
H5 đƣợc áp dụng tiêm phòng cúm cho gà từ năm 2006.
Vaccine DNA:
Gen mã hóa kháng nguyên gây bệnh của virus đƣợc gắn vào một vector biểu
hiện cùng với một promoter mạnh có khả năng biểu hiện tốt trong tế bào vật chủ. Khi
biến nạp thành công vào vật chủ, protein kháng nguyên sẽ đƣợc tổng hợp ra từ gen mã
hóa cho kháng nguyên và kích thích cơ thể sinh miễn dịch chống lại protein đó.
Vaccine DNA rất gọn nhẹ, an toàn, phƣơng thức gây miễn dịch đơn giản do chỉ chứa
Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


18
DNA thuần khiết nên bền với nhiệt độ.

Vaccine virus nhƣợc độc nhân tạo sản xuất bằng kĩ thuật di truyền ngƣợc:
Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng cho virus có hệ gen gồm một sợi RNA gồm nhiều
phân đoạn nhỏ. Các phân đoạn đƣợc lắp ghép tạo thành virus với đầy đủ hệ gen. Trong
đó, các gen kháng nguyên H5 có vùng độc đƣợc biến đổi bằng kỹ thuật gen. Có 3 loại
vaccine đã đƣợc Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công nhận về độ an toàn và khuyến cáo
đƣa vào chƣơng trình sản xuất vaccine trên thế giới hiện nay đó là NIBRG - 14
(NIBSC), VN/04xPR8 - rg (SJCRH) và VNH5N1 - PR8/CDC - rg (CDC).
Vaccine dưới đơn vị:
Là loại vaccine chỉ sử dụng một phần của hạt virus để kích thích đáp ứng miễn
dịch. Do các kháng nguyên đã đƣợc tinh chế khi sử dụng làm vaccine nên có độ an
toàn cao, không gây các phản ứng phụ. Quy trình sản xuất lƣợng lớn vaccine dƣới đơn
vị khá đơn giản, không đòi hỏi trang thiết bị phức tạp và đắt tiền.
1.2.2. Tổng quan về VLPs
Công nghệ VLPs đã đƣợc khai triển bởi nhiều trung tâm nghiên cứu và đại học
quốc tế để tạo vaccine thế hệ mới cho nhiều tác nhân virus nhƣ H1N1, H5N1,
Adenovirus, HIV, Hepatitis C, Respiratory Syncytial (RSV), Varicella Zoster (VZV),
Ebola, Chikungunya. Novavax Inc. là một trong những công ty đầu ngành khai triển
VLPs cho các vaxin cúm ở Hoa Kỳ và một số nơi trên thế giới. Các thử nghiệm của
Novavax Inc. trên sinh vật và lâm sàng ở ngƣời đã cho kết quả tốt đẹp, an toàn và có
khả năng cao cho việc thƣơng mại hóa trên thị trƣờng trong tƣơng lai .
Về mặt cấu tạo VLPs đƣợc gọi là hạt giả virus vì hình thái cấu trúc của nó tƣơng
tự nhƣ một virus tự nhiên. Phía ngoài là lớp vỏ chứa thành phần chủ yếu là lớp kép
photpholipid của tế bào vật chủ và các loại protein đặc trƣng của từng chủng virus.
Tuy vậy bên trong của VLPs lại trống, không có lõi chứa vật liệu di truyền – đây là
nguyên nhân khiến VLPs không gây hại cho tế bào vật chủ sau khi xâm nhiễm.

Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn


19

Hình 2.6 Cấu trúc VLPs

Về phần kỹ thuật, VLPs là phƣơng pháp cloning trình tự DNA của các siêu vi để
tạo protein tái tổ hợp làm kháng nguyên cho vaccine. Điểm đặc biệt là các protein
kháng nguyên này có hình dạng và kích thƣớc giống một virus nhƣng không có
DNA/RNA của virus. Các ƣu điểm của VLPs vaccine bao gồm:
Độ an toàn rất cao vì kháng nguyên VLPs không còn DNA/RNA của nhân.
Ngoài ra, phƣơng pháp của VLPs an toàn hơn phƣơng pháp dung trứng trong việc sản
xuất vaccine cổ điển. Do tính an toàn, việc tạo VLPs cho hầu hết các tác nhân bệnh lý
đƣợc thực hiện trong điều kiện thƣờng của phòng thí nghiệm, không đòi hỏi những kỹ
thuật hoặc phòng thí nghiệm độ an toàn quá cao nhƣ đối với các trƣờng hợp
tạo vaccine cổ điển.
Khả năng tạo kháng thể mạnh và chuyên biệt. Các kết quả nghiên cứu và thử
nghiệm đã cho thấy VLPs thƣờng gây miễn dịch nhiều hơn các tiểu đơn vị hoặc các
protein kháng nguyên tái tổ hợp, và có thể kích thích cả miễn dịch dịch thể và tế bào T
của hệ miễn dịch [19]. Vì vậy VLPs sẽ kích thích hệ miễn dịch tạo kháng thể chống

Luận văn thạc sĩ sinh học Vũ Thị Thanh Nhàn

20
cấu trúc ba chiều (3D structure) và hai chiều (linear structure) của VLPs kháng nguyên
.
Sản xuất nhanh để đáp ứng khi dịch bệnh bộc phát. Phƣơng pháp cloning và dung
tế bào nhƣ Spodoptera frugiperda 9 (Sf9) của côn trùng ( bởi hãng Novavax Inc.) hoặc
tế bào thực vật của cây thuốc lá và Alfalfa (dùng bởi hãng Medicaga Inc.) để tạo
protein tái tổ hợp VLPs làm kháng nguyên có thể đƣợc thực hiện từ vài tuần đến hai
tháng thay vì sáu tháng nhƣ vaccine cổ điển dùng trứng. Ƣu điểm này rất cần để tạo
vaccine đáp ứng sự bộc phát và thay đổi gen (mutation) một cách nhanh chóng của các
virus.
Giá sản xuất thấp và khả thi ở Việt Nam. Các định giá về mặt sản xuất VLPs cho
thấy phƣơng pháp VLPs có giá thành thấp vì cloning có khả năng tạo số lƣợng kháng
nguyên rất cao, gấp nhiều lần so với vaccine cổ điển.
Để khai triển ứng dụng kết quả nghiên cứu vaccine VLP - H1N1, trƣớc hết xét về
mặt kĩ thuật sẽ phải biểu hiện 3 loại protein tƣơng ứng của gen NA, HA, M1 của virus
H1N1, sau đó VLPs đƣợc tạo ra bằng việc tổ hợp của ba loại protein, đồng thời cần
thiết lập những thử nghiệm lâm sàng để minh chứng độ an toàn và hữu hiệu trong cộng
đồng Nghiên cứu thành công VLP/H1N1 sẽ mở ra một đƣờng hƣớng mới để tạo
những loại vaccine cần thiết cho việc tiêm chủng ở Việt Nam để góp phần vào nỗ lực
ngăn ngừa dịch bệnh hàng năm hoặc đột phá xảy ra trong tƣơng lai.